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PYROLYSE UND NATURKREISLAUF

Am 29. Oktober erschien in der „Tageszeitung“ (taz) ein Artikel von Annette Jensen mit dem Titel „Der heiße Scheiß“ <https://taz.de/Abfallwirtschaft-in-Deutschland/!5965004&s=Annette+Jensen/>

Der Untertitel lautet: „Im menschlichen Kot und Urin steckt viel Phosphor, der zu wertvoll zum Wegwerfen ist. Deswegen müssen Kläranlagen bis Ende des Jahres ein Konzept vorlegen, wie sie ihren Klärschlamm recyceln. Aber wie macht man Kacke zu Gold?“. Die Absatzüberschriften lauten: Was ist an Fäkalien wertvoll? – Warum wird Phosphor knapp? – Wie ist die Gesetzeslage in Deutschland? – Wie soll Phosphor recycelt werden? – Gibt es Alternativen? – Wie lässt sich Klärschlamm sinnvoll nutzen? – Warum gibt es in Deutschland dann so wenig Pyrolyseanlagen? – Welche Auswirkungen hätte das Verfahren aufs Klima? – Warum entscheiden sich die großen Betreiber dann trotzdem für die umweltschädlichste Variante?

Als Alternative zur umweltschädlichen Schlammverbrennung verweist Frau Jensen auch auf die Pyrolyseanlage des ZV Frohnbach im Klärwerk Niederfrohna.

Am 12. September 2022 besichtigte eine Delegation des Wasserministeriums des Königreiches Jordanien die Pyrolyseanlage des ZV Frohnbach in Niederfrohna. Jordaniens Wasserwirtschaft hat zur Zeit zwei Schwerpunktaufgaben: 1. die Klärschlammveredlung und 2. die Wiederverwendung von Abwasser. Der Besuch wurde von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) ermöglicht.

Der unmittelbare Anlass für den Artikel ist vielleicht die Situation, dass der Gesetzgeber die heute bereits als veraltet anzusehende Beseitigung von kommunalem Klärschlamm im Wege der Verbrennung in zentralen Anlagen als flächendeckende Patentlösung für ganz Deutschland favorisierte und als alternativlose Technologie anpries. Diese äußerst teuren Mono-Klärschlammverbrennungsanlagen sollten von Großunternehmen wie REMONDIS errichtet und betrieben werden. So hat sich die Abfallwirtschaft weiter monopolisiert. Inzwischen verabschiedete die EU jedoch ein Gebot zur Phosphorrückgewinnung, weil es sich dabei um einen lebenswichtigen und immer knapper werdenden Rohstoff handelt. 

Am 7. Februar 2023 besuchten 23 Bürgermeister, Leiter von Stadtwerken sowie Planer aus der österreichischen Südsteiermark und aus der Landeshauptstadt Wien das zentrale Klärwerk in Niederfrohna, um sich von der hier betriebenen Klärschlammveredlung mit Pyrolyse einen praktischen Eindruck zu verschaffen. 

Bis jetzt ist es aber keinem der großen Konzerne gelungen, den Phosphor aus der in den speziellen Verbrennungsanlagen anfallenden Klärschlamm-Asche großtechnisch und im Dauerbetrieb rückzugewinnen. Man befindet sich wohl in einer Sackgasse. Die zahlreichen zu absolvierenden verfahrenstechnischen Prozeduren, um bis zum ersehnten Industrieprodukt hochkonzentrierte Phosphorsäure zu kommen, sind äußerst kompliziert. Die einzelnen Prozesse reagieren hochsensibel auf die stets leicht variierenden Asche-Parameter. Der Chemikalien- und Energiebedarf ist hoch und die übrigbleibende Menge an Abfall ebenso. 

Am 21. Februar besuchten Klärwerksfachleute und Unternehmer aus Unterfranken, aus Thüringen (Gotha und Nordhausen) sowie aus dem US-Staat Missouri das Klärwerk des ZV Frohnbach, um sich über das moderne Pyrolyse-Verfahren zu informieren, mit dem hier seit drei Jahren der Klärschlamm in eine Biokohle umgewandelt und damit Phosphor aus dem Klärschlamm zurückgewonnen wird. (Die Gäste aus den Niederlanden, die auch auf dem Weg waren, hatten sich um zwei Stunden verspätet.)

So wird einerseits das Phosphorrückgewinnungsgebot nicht erfüllt, und andererseits müssen jährlich etwa 750.000 Tonnen Asche deponiert werden. Das alles ist nicht nur aus stofflicher Sicht ein Desaster. Hinzu kommen der immense Transportaufwand für das Herankarren der zu rund drei Vierteln aus Wasser bestehenden Klärschlämme per LKW zu den zentralen Verbrennungsanlagen, die Kosten für die Abfuhr der Aschen und für deren Entsorgung usw. 

Am 8. März 2023 besuchten Vertreter der Singapore Food Agency (SFA), des Public Utilities Board (PUB) und der National Environment Agency (NEA) aus Singapur das Klärwerk des ZVF, um sich über das moderne Pyrolyse-Verfahren zu informieren. Ihr besonderes Interesse galt der aus dem Klärschlamm hergestellten Bio-Kohle. Vermittelt hatte diesen Termin das Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen der TU Bergakademie Freiberg, dessen Mitarbeiterinnen an dieser Führung teilnahmen. Diese Gelegenheit der Besichtigung wurde auch von zwei Kollegen des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie genutzt.

Frau Jensen nennt als gute Alternative zwei Pyrolyseanlagen in Deutschland: eine in Ingelheim und eine in Niederfrohna. Die Anlage des kleinen Abwasserzweckverbandes „Zweckverband Frohnbach“ (ZVF) im sächsischen Niederfrohna wurde als europäisches Pilotprojekt entwickelt. Sie ist vom Personal gut beherrschbar und läuft seit 2020 im Dauerbetrieb. Das damit erzeugte Karbonisat wird von Landwirten und Gärtnern der Region gern und erfolgreich als sogenanntes Aufbereitungshilfsmittel angewendet. Die Ergebnisse der Entwicklung – gewissermaßen das „making of“ der Anlage – wurden 2022 unter dem Titel „Vom Abfall zum Gartengold. Klärschlammveredlung mit Pyrolyse“ in einer 400-Seiten-Publikation veröffentlicht.

Am 21. März 2023 besuchte eine Delegation aus Dänemark die Pyrolyseanlage des ZVF.

Anders als bei den zentralen Verbrennungsanlagen wird hier seit Jahren zuverlässig und im Dauerbetrieb Phosphor rückgeführt. Dabei geht es nicht um „Recycling“ von Klärschlamm, wie im Artikel angenommen wird. Vielmehr setzt Pyrolyse hier eine Stoffumwandlung in Gang mit einem ganzheitlichen und geschlossenen Stoffkreislauf. Noch am Ort des Anfalls – also im Klärwerk selbst – werden durch das Zusammenspiel der verschiedenen Funktionseinheiten alle organischen Stoffe (Medikamentenreste, Mikroplastik u.ä.) praktisch ohne Zufuhr von zusätzlicher Primärenergie und ohne Schadstoffreste zersetzt. 

Am Mittwoch, dem 5. April 2023, 9.30 Uhr, begrüßte Oberbürgermeister und ZVF-Verbandsvorsitzender Gerd Härtig (ganz li.) Bürgermeisterinnen und Bürgermeister zu einem Erfahrungsaustausch im verbandseigenen Klärwerk des ZV Frohnbach. Die Kollegen waren aus Meißen und dem sogenannten »Dresdner Heidebogen« angereist, ein Gast kam aus dem fernen Bad Wörishofen. Im Zentrum des Interesses standen der praktische Betrieb der Klärschlammveredlungsanlage sowie die bodenbezogene Anwendung des wertvollen Produktes. 

Im Artikel wird zwar auf die unterschiedlichen Wirkungen des Verbrennungsverfahrens und der Pyrolyse auf das Klima verwiesen. Die Verbrennung setzt massenhaft Kohlendioxid frei, während die Pyrolyse mehr als die Hälfte des im Klärschlamm enthaltenen Kohlenstoffs als Schwarzkohle im Karbonisat bindet. Was aber nicht weniger schwer wiegt, ist der Fakt, dass wir mit der Pyrolyse von Klärschlamm und der anschließenden bodenbezogenen Nutzung ein Musterbeispiel für Abfallvermeidung vorliegen haben, ein Vorbild für die von der Europäischen Union für sämtliche Branchen geforderte Null-Abfall-Technologie. Zudem fördert die poröse und wasserspeichernde Kohle im Garten oder auf dem Acker das Bodenleben und den Humusaufbau.

Am 4. Mai 2023 besuchten Mitglieder des Amber-Verbandes aus Olching das Klärwerk Niederfrohna, um sich vor Ort beim ZVF über das Pyrolyse-Verfahren zu informieren.

Frau Jensen fasst die absurde Gesetzeslage am Ende zusammen: „Bei der aktuellen Gesetzeslage könnten Betreiber von Pyrolyse-Öfen für Klärschlamm sogar gezwungen sein, das Karbonisat mangels Verwertungsmöglichkeit ebenfalls zu verbrennen.“

Am 17. Mai besuchten Interessierte aus Thüringen, Bayern, Österreich und der Schweiz die Kläranlage des ZV Frohnbach, um sich über die Klärschlammveredlung mit Pyrolyse zu informieren.

In einem vorbildlich nüchternen Artikel hatte Frau Prof. Dr. iur. Kerstin Kreul die Gesetzeslage 2022 brillant analysiert: Karbonisat darf kein „Düngemittel“ sein, weil es in der Düngemittelverordnung nicht als solches gelistet ist. Aus Klärschlamm soll möglichst nichts dergleichen hergestellt werden, weil per Definition grundsätzlich Abfall. Karbonisat stellt aber nicht definitiv „Abfall“ dar. Denn es hat die Eigenschaften des Stoffes, aus dem es hergestellt wurde (Klärschlamm), vollständig verloren. Außerdem ist es unschädlich, nützlich und begehrt – alles Eigenschaften, die für ein Produkt gelten und nicht für Abfall. Karbonisat darf also nach der Gesetzeslage kein Düngemittel sein, weil es aus Klärschlamm hergestellt wurde, obwohl es damit nichts mehr gemein hat. Gleichzeitig deklarierte der Gesetzgeber Klärschlamm-Asche zu Düngemittel, obwohl sie ebenfalls aus Klärschlamm hervorgeht und obwohl sie kaum als Düngemittel eingesetzt wird, denn ihr fehlt die gewünschte Düngewirkung.

(Neue Justiz. Zeitschrift für Anwalts- und Gerichtspraxis. 76. Jg. 6/2022, S. 265 ff., Prof. Dr. Kerstin Kreul: Die Untiefen der Düngemittelverordnung)

Der bayerische Maschinenbauer Franz Kraus, dessen mittelständischer Betrieb im Jahre 2019 die Trocknungs- und Pelletiertechnik für die Klärschlammveredlungsanlage in Niederfrohna geliefert hatte, besuchte Ende August mehrmals das Klärwerk Niederfrohna mit Gästen, damit diese sich ein Bild vom Niederfrohnaer Verfahren machen können. Am 22. August 2023 waren es Interessenten aus dem fernen Kenia. Sie stellen dort aus Avocado-Früchten Öl her und wollen die dabei anfallenden Pressreste nunmehr in entsprechender Art und Weise trocknen und zu Kohle verarbeiten. 

Die Phosphordüngewirkung von Karbonisat konnte zwar in mehrjährigen Feldversuchen der Universität Rostock auf einem nährstoffarmen Acker in Brandenburg bereits 2022 wissenschaftlich nachgewiesen werden. Doch das keimfreie und schadstoffarme Karbonisat nun „Düngemittel“ zu nennen, ist immer noch nicht erlaubt.

Am 24. August 2023 kamen Gäste aus der Nähe von Rimini (Italien), welche den Klärschlamm aus dem heimischen Klärwerk ebenso karbonisieren wollen. 

Frau Jensen erwähnt, dass das Umweltbundesamt bereits 2016 darauf verwies, dass „Pyrolysate [vergleichbar mit Karbonisat – j.e.] als Bodenverbesserer geeignet sind, weil sie beim Humusaufbau helfen.“ Vom ZVF, der dieser Anregung folgte, wird das Karbonisat seit Jahren als „Aufbereitungshilfsstoff“ an dafür dankbare Gärtner und Landwirte abgegeben und von diesen völlig gesetzeskonform auf Felder und Gärten ausgebracht. Dabei dient es primär dazu, z.B. Kompost, Mist oder Gülle biokatalytisch aufzubereiten. Gerade in der Zeit steigender Düngemittelpreise ist das „Aufbereitungshilfsmittel“ für Landwirte eine echte Alternative. Zudem geht der Phosphor damit wieder in den regionalen Stoffwechselkreislauf ein.

Am 28. August 2023 kamen Vertreter der Stadt Wels in Oberösterreich zur Besichtigung der Pyrolyse-Anlage

Frau Jensen kommt das Verdienst zu, erstmals in einem überregionalen Medium sachlich über die Pyrolyse-Anlage in Niederfrohna und die Klärschlammveredlung mit Pyrolyse berichtet zu haben. Das ist nicht selbstverständlich. In einer Sendung des Deutschlandfunk Kultur vom 26. April 2023 brauchte man fünf (!) recherchierende und namentlich genannte Autoren, um den Evaluierungsbericht des EU-Pilotprojektes „Vom Abfall zum Gartengold. Klärschlammveredlung mit Pyrolyse“, trotz voller Nennung des Titels und Zugriff auf alle Buchdaten, als simplen „Gartenratgeber“ abzuwerten.

Am 9. September 2023 besuchten eine Gruppe von Anlagenbetreibern, Maschinenbauern und Landwirten aus Salzburg (Österreich), ein Geschäftsführer des in Paris und Leipzig beheimateten Unternehmens TILIA sowie Mitglieder des Niedersächsischen Landtags das Klärwerk des ZVF, um sich über das Pyrolyse-Verfahren zu informieren. Später stieß noch eine größere Delegation der landeseigenen Berliner BERLINOVO Immobiliengesellschaft GmbH dazu, deren Anfahrt sich durch Verkehrsprobleme verzögert hatte. Sie überlegt, baugleiche Pyrolysereaktoren mit Holzhackschnitzeln zu betreiben und so als „kohleproduzierende Heizung“ für größere Wohngebäude oder Gebäudekomplexe einzusetzen. Man würde damit jeweils eine Nutzwärmeleistung von etwa 160 kW erhalten, und die nebenbei erzeugte Kohle könnte man als wasserspeicherndes und wachstumsunterstützendes Substrat bei der Anpflanzung von Stadtbäumen nutzen.

Aber der Garten ist älter als das Feld, heißt es beim großen Johann Gottfried Herder (1744–1803). Da sind wir bei einem letzten fehlenden Punkt. Papst Franziskus (Jg. 1936) kritisierte in seiner Umweltenzyklika „Laudato si“ von 2015, dass Politik und Wirtschaft die Natur immer noch beherrschen wollen und deshalb kein Bild vom Naturkreislauf zustande brächten. Die Wissenschaft habe ebenfalls kein Bild vom Naturkreislauf, weil sie sich in ihrer Überspezialisierung und ihren Formeln gefalle. Ohne ein Bild vom Naturkreislauf vermag die Menschheit aber nicht, ihren Platz in der Natur wiederzufinden. 

Am 18. Oktober 2023 besuchte erstmals eine Exkursionsgruppe von 27 Studierenden die Zentrale Kläranlage des ZVF, um sich vor Ort über Struktur, Funktionsweise und Energiebedarf des Klärwerkes mit seiner Pyrolyse-Anlage zu informieren. Es handelte sich um Teilnehmer des Masterstudiengangs „Regenerative Energien und Energieeffizienz“ im Fachbereich Maschinenbau der Universität Kassel, die in Begleitung von Prof. Dr. Klaus Vajen anreisten. Die Studierenden hatten den Besuch in Niederfrohna selbst vorbereitet und organisiert.

Die große Ricarda Huch (1864–1947) war es, die den neuzeitlichen europäischen Wissenschaften vorwarf, mit ihren bloß quantitativen Methoden ein Bild erzeugt zu haben, als ob die Natur etwas „neben“ dem menschlichen Leben sei. „Reine Vernunft“ wird mit diesem bloß quantitativen Denken auf das Berechnen, das Kalkül, die finanzielle Effizienz reduziert. Die Dominanz der finanziellen Effizienz verhindert aber, dass wir uns wieder in den Naturkreislauf einordnen. Das Universum ist keine Aktiengesellschaft.

Das Naturganze ist nicht vollständig quantitativ beschreibbar. Wir bedürfen aber einer Vorstellung vom Ganzen, wie von den empirischen Gegebenheiten, um uns dem Naturkreislauf zu nähern. Wir bedürfen deshalb neben der Vernunft auch der Spiritualität, der Intuition und der Meditation, um eine Vorstellung vom Naturganzen zu entwickeln. An der Fähigkeit, eine Vorstellung vom Ganzen zu erlangen, müssen wir ein Leben lang arbeiten: „Wir sind nicht da um des Besitzes willen, nicht um der Macht willen, auch nicht um des Glückes willen; sondern wir sind da zur Verklärung des Göttlichen aus menschlichem Geiste.“ (Walther Rathenau [1867–1922], „Von kommenden Dingen“, S. Fischer Verlag, Berlin 1917, S. 366)

Johannes Eichenthal

Information

Das Making of der Pyrolyse-Anlage des ZV Frohnbach:

Karin Heinrich/Steffen Heinrich: Vom Abfall zum Gartengold. Klärschlammveredlung mit Pyrolyse, fester Einband, 30,5 × 23,4 × 4,5 cm, 400 Seiten, Fadenheftung, Lesebändchen, 226 farbige Fotos, 3 Karten, 56 Abbildungen, 43 Tabellen und Diagramme, Anhang mit digitalisierten ergänzenden Materialien (Filmaufnahmen, Dokumente, Versuchs-, Untersuchungs- und Labor-Prüfprotokolle).

VP 128,00 

ISBN 978-3-96063-017-3

In jeder guten Buchhandlung oder direkt beim Verlag zu beziehen: https://buchversand.mironde.com/p/vom-abfall-zum-gartengold-klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Johannes Eichenthal ist in „Vom Abfall zum Gartengold“ mit einem Artikel unter dem Titel „Das Wort zum Buch“ zur Umweltenzyklika Papst Franziskus’ „Laudato si“ und mit dem „Wort zum Schluss“ vertreten. Zudem wählte er den Text aus Ricarda Huchs Buch „Entpersönlichung“, der als Auszug wiedergegeben wird, aus.

Die Litterata – Technik und Poesie in Mitteleuropa – ist ein Feuilleton des Mironde Verlags (www.mironde.com) und des Freundeskreises Gert Hofmann.

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